焊接鋼板的特點(diǎn)和鋼結(jié)構(gòu)工程施工常見(jiàn)問(wèn)題

焊接鋼板的主要特點(diǎn)是剛度大，造價(jià)低，構(gòu)造尚簡(jiǎn)單，制作時(shí)不需大量機(jī)械加工。但現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，且仰焊、立焊比例也大。當(dāng)網(wǎng)架桿件為鋼管時(shí)，采用鋼板節(jié)點(diǎn)就不正確，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造過(guò)于復(fù)雜。

在焊接鋼板節(jié)點(diǎn)，十字節(jié)點(diǎn)板的中間豎向焊縫是節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵焊縫，它要承受兩個(gè)方向節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的應(yīng)力，受力情況比較復(fù)雜。試驗(yàn)與分析結(jié)果表明，對(duì)于坡口焊的中間豎向焊縫，當(dāng)兩個(gè)方向的節(jié)點(diǎn)板同為受拉或受壓時(shí)，其正截面的正應(yīng)力基本上與正應(yīng)力方向鎖施加的外力成比例變化，同時(shí)正截面的剪應(yīng)力小，符合雙向應(yīng)力的理論應(yīng)力狀態(tài)。但當(dāng)兩個(gè)方向的節(jié)點(diǎn)板一向受拉，一向受壓，即節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的應(yīng)力符號(hào)不同時(shí)，不論其相應(yīng)值相等與否，焊縫中均將產(chǎn)生大的剪應(yīng)力。當(dāng)兩向施加的拉力和壓力數(shù)值相等時(shí)，其大剪應(yīng)力值幾乎與節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的應(yīng)力值相等。由于對(duì)接焊縫的抗剪強(qiáng)度低于抗拉、抗壓強(qiáng)度，因而當(dāng)設(shè)計(jì)一向受拉、一向受壓的十字節(jié)點(diǎn)板的中間豎向焊縫時(shí)，剪應(yīng)力將成為控制因素。在設(shè)計(jì)坡口焊的十字節(jié)點(diǎn)板的中間豎向焊縫時(shí)，應(yīng)根據(jù)兩個(gè)方向節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的應(yīng)力符號(hào)是否相同而區(qū)別對(duì)待。兩個(gè)方向應(yīng)力富奧相同時(shí)，可近似地按節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的大應(yīng)力進(jìn)行焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算，驗(yàn)算時(shí)可采用對(duì)按焊縫、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)兩個(gè)方向節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的應(yīng)力符號(hào)不同時(shí)，除按上述方法進(jìn)行抗拉、抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算外，尚應(yīng)驗(yàn)算其抗剪強(qiáng)度，剪應(yīng)力值可近似地按兩個(gè)方向節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的相應(yīng)值大的應(yīng)力乘以系數(shù)p。桿件與十字節(jié)點(diǎn)板及蓋板間的連接焊縫，一般采用角焊縫，在無(wú)蓋板的焊接鋼板節(jié)點(diǎn)中，一般采用兩面?zhèn)软n，也可采用三面圍焊或L型圍焊（連接強(qiáng)度可根據(jù)角焊縫的受剪進(jìn)行）。當(dāng)角焊縫只能設(shè)置在角鋼肢尖出，肢背處無(wú)法施焊，此時(shí)可此阿勇槽焊與角焊縫相結(jié)合的連接方式，即在角鋼肢尖處角焊縫基礎(chǔ)上，在與及誒單鋼板連接處的角鋼上開(kāi)設(shè)橢圓形的槽孔，并沿槽孔周邊施加角焊縫(下圖所示)以提升連接的承載能力。它的基本破壞特征為沿焊縫剪切而破壞，承載能力可按一般角焊縫進(jìn)行計(jì)算。

在焊接鋼板節(jié)點(diǎn)中，十字節(jié)點(diǎn)板一般用兩塊具有企口的鋼板對(duì)插焊成，也可以由兩塊半板與一塊整板正交焊接而成。前者易于確定十字節(jié)點(diǎn)板間的正交，但需對(duì)板件進(jìn)行再加工；后者為確定十字節(jié)點(diǎn)板的正交，施焊時(shí)需要采取相應(yīng)措施。有時(shí)為增加節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和剛度，也可在節(jié)點(diǎn)中心加設(shè)一段圓鋼管，將十字節(jié)點(diǎn)板直接焊于中心鋼管，從而形成一個(gè)由中心鋼管增加的焊接鋼板節(jié)點(diǎn)（如下圖）

焊接鋼板節(jié)點(diǎn)中的蓋板可以根據(jù)受力和構(gòu)造的需要而設(shè)置，上弦節(jié)點(diǎn)的水平蓋板除用以連接桿件外，還可支承屋面板或屋面檁條。對(duì)下弦受拉節(jié)點(diǎn)，當(dāng)網(wǎng)架跨度、荷載小時(shí)，可不設(shè)置蓋板。

對(duì)于由角鋼組成桿件、小跨度的兩向網(wǎng)格，可采用焊接連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式。當(dāng)網(wǎng)格跨度大時(shí)，部分桿件可采用螺栓與節(jié)點(diǎn)板連接。如果兩個(gè)方向的桿件均要求以角焊縫與節(jié)點(diǎn)蓋板相連，則角鋼肢背無(wú)法施焊，而僅由角鋼傳力，當(dāng)桿件內(nèi)力大時(shí)，可能使節(jié)點(diǎn)板的尺寸增加多。為此，可在角鋼指尖角焊縫的基礎(chǔ)上，在桿件與節(jié)點(diǎn)鋼板間加設(shè)槽焊，由肢尖角焊縫與槽焊共同傳遞桿件內(nèi)力。

對(duì)于由鋼管桿件組成的四角錐網(wǎng)架，當(dāng)采用焊接鋼板節(jié)點(diǎn)時(shí)，可將鋼管端部開(kāi)槽插入節(jié)點(diǎn)板中，并沿插入長(zhǎng)度在鋼管與節(jié)點(diǎn)板連接處施焊。為防止鋼管桿件的內(nèi)壁銹蝕，可在桿端加封板，使之密閉。此外，也可通過(guò)改變節(jié)點(diǎn)板的構(gòu)成方式，使各節(jié)點(diǎn)板均垂直于所連接的鋼管桿件，將鋼管端部直接焊在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)板上，適用于鋼管桿件四角錐網(wǎng)架的焊接鋼板節(jié)點(diǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)工程施工過(guò)程中的部分問(wèn)題及解決方法

一、連接問(wèn)題

（1）高強(qiáng)螺栓連接

1）螺栓裝備面不符合要求，造成螺栓不好安裝，或者螺栓緊固的程度不符合設(shè)計(jì)要求。

原因分析：

①表面有浮銹、油污等雜質(zhì)，螺栓孔璧有毛刺、焊瘤等。

②螺栓安裝面雖經(jīng)處理仍有缺陷。

解決方法：

①高強(qiáng)螺栓表面浮銹、油污以及螺栓孔璧毛病，應(yīng)逐個(gè)清理干凈。使用前須經(jīng)防銹處理，使拼裝用的螺栓，不可以在正式拼裝時(shí)使用。螺栓應(yīng)由專人保管和發(fā)放。

②處理裝配面應(yīng)考慮到施工安裝順序，防止重復(fù)進(jìn)行，并盡量在吊裝之前處理。

2）螺栓絲扣損傷，螺桿不能自由旋入螺母，影響螺栓的裝配。

原因分析：絲扣嚴(yán)重銹蝕。

解決方法：

①使用前螺栓應(yīng)進(jìn)行挑選，清洗除銹后作預(yù)配。

②絲扣損傷的螺栓不能做臨時(shí)螺栓使用，嚴(yán)禁強(qiáng)行打進(jìn)螺孔。

③預(yù)選擇配的螺栓組件應(yīng)按套存放，使用時(shí)不可以互換。

（2）現(xiàn)場(chǎng)焊縫現(xiàn)象：質(zhì)量難以確定；設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二層焊縫未采用聲波探傷；樓面主梁與柱未施焊；未采用引弧板施焊。

解決方法：鋼結(jié)構(gòu)施焊前，對(duì)焊條的合格證進(jìn)行檢查，按設(shè)計(jì)要求選用焊含條，按說(shuō)明書和操作規(guī)程要求使用焊條，焊縫表面不可以有裂紋、焊瘤，一、二層焊縫不可以有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，焊縫不可以有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二層焊縫按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。不合格的焊縫不可以擅自處理，定出修改工藝后再處理，同一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過(guò)兩次。

二、構(gòu)件的生產(chǎn)制作問(wèn)題

門式鋼架所用的板件很薄，薄可用到4毫米。多薄板的下料應(yīng)選剪切方式而避免用火焰切割。因?yàn)橛没鹧媲懈顣?huì)使板邊產(chǎn)生很大的波浪變形。目前H型鋼的焊接大多數(shù)廠家均采用埋弧自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊。如果控制不好宜發(fā)生焊接變形，使構(gòu)件彎曲或扭曲。

三、柱腳安裝問(wèn)題

（1）預(yù)埋件（錨栓）問(wèn)題現(xiàn)象：整體或布局偏移；標(biāo)高有誤；絲扣未采取保護(hù)措施。直接造成鋼柱底板螺栓孔不對(duì)位，造成絲扣長(zhǎng)度不夠。

措施：鋼結(jié)構(gòu)施工單位協(xié)同土建施工單位一起完成預(yù)埋件工作，混凝土澆搗之前。須復(fù)核相關(guān)尺寸及固定。

（2）錨栓連接問(wèn)題現(xiàn)象：柱腳錨栓未擰緊，墊板未與底板焊接；部分未露2～3個(gè)絲扣的錨栓。

措施：應(yīng)采取焊接錨桿與螺帽；在化學(xué)錨栓外部，應(yīng)加厚防止火災(zāi)涂料與隔熱處理，以防失火時(shí)影響錨固性能；應(yīng)補(bǔ)測(cè)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)資料。

（3）錨栓不垂直現(xiàn)象：框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不垂直，基礎(chǔ)施工后預(yù)埋錨栓水平誤差偏大。柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難看，給鋼柱安裝帶來(lái)誤差，結(jié)構(gòu)受力受到影響，不符合施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

措施：錨栓安裝應(yīng)堅(jiān)持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平，再用無(wú)收縮砂漿二次灌漿填實(shí)，此法施工。所以錨栓施工時(shí)，可采用出鋼筋或者角鋼等固定錨栓。焊成籠狀，優(yōu)良支撐，或采取其他一些措施，避免澆灌基礎(chǔ)混凝土?xí)r錨栓移一位。